(57)【要約】【課題】過充放電保護用の回路について、過放電状態検出時に電力消費を低減すると共に、電池パックの電流制御機構に関わらず用いることができるようにする。【解決手段】電池パック内の二次電池の充放電を制御する保護ＩＣについて、保護ＩＣのコントロール部の所定の端子に所定電圧が入力された場合、保護ＩＣを電圧検出用ＩＣとして用いる。一方、保護ＩＣのコントロール部の所定の端子に所定電圧が入力されない場合、コントロール部が電池パック内に設けられた充電制御ＦＥＴおよび放電制御ＦＥＴを制御する制御用ＩＣとして用いる。過放電電圧および放電過電流を検出した場合、所定時間経過後に保護ＩＣの消費電流を少なくするように制御する。その後、所定時間内に電圧が所定範囲内となった場合には充放電可能状態とし、所定範囲外となった場合には、電子機器等の接続／開放により電圧が所定範囲内となったことを検出するまで省消費電流状態を継続する。【選択図】図１
2010124640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１または複数の二次電池の正極および負極間に印加する電圧を検出する電圧検出手段と、
所定の電圧を発生する電源供給手段と、
電流値に応じた抵抗値が入力される入力手段と、
上記電源供給手段から所定電圧が入力されている場合には、上記電圧検出手段から入力された電圧に応じて過充電検出信号もしくは過放電検出信号を出力し、上記電源供給手段から所定電圧が入力されていない場合には、上記電圧検出手段から入力された電圧もしくは上記入力手段から入力される上記抵抗値に応じて充電制御信号もしくは放電制御信号を出力する制御手段と
を有する集積回路。
【請求項２】
過充電状態もしくは充電過電流状態を検出した後に上記過充電検出信号もしくは上記充電制御信号の出力レベルを変化させて出力し、
過放電状態もしくは放電過電流状態を検出した後に上記過放電検出信号もしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させて出力する
請求項１に記載の集積回路。
【請求項３】
上記過放電状態もしくは上記放電過電流状態を検出してから第１の所定時間経過後に上記過放電検出信号もしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させて、上記制御手段が上記電源供給手段の電圧を制御して消費電力をほぼ０とするように制御する
請求項２に記載の集積回路。
【請求項４】
上記制御手段が上記電源供給手段の電圧を制御して消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に上記電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内であった場合には、上記過放電検出信号もしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させるとともに、上記制御手段が上記電源供給手段の電圧を復帰させるように制御する
請求項３に記載の集積回路。
【請求項５】
１または複数の二次電池からなる組電池と、
上記二次電池の充放電を制御する集積回路と第１および第２の外部接続端子とを有する保護回路と
を有し、
上記集積回路が、
１または複数の二次電池の正極および負極間に印加する電圧を検出する電圧検出手段と、
所定の電圧を発生する電源供給手段と、
電流値に応じた抵抗値が入力される入力手段と、
上記電源供給手段から所定電圧が入力されている場合には、上記電圧検出手段から入力された電圧に応じて過充電検出信号もしくは過放電検出信号を出力し、上記電源供給手段から所定電圧が入力されていない場合には、上記電圧検出手段から入力された電圧もしくは上記入力手段から入力される上記抵抗値に応じて充電制御信号もしくは放電制御信号を出力する制御手段と
を有する電池パック。
【請求項６】
上記電源供給手段から所定電圧を入力するようにした場合には、さらに上記充電制御信号を外部に出力する第１の出力端子と、上記放電制御信号を外部に出力する第２の出力端子とを備え、
上記電源供給手段から所定電圧を入力しないようにした場合には、さらに上記充電制御信号によって充電電流を制御する充電制御部と、上記放電制御信号によって放電電流を制御する放電制御部と、電流値を検出するための抵抗手段とを有する
請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
上記制御手段が、
過充電状態もしくは充電過電流状態を検出した後に上記過充電検出信号もしくは上記充電制御信号の出力レベルを変化させて出力し、
過放電状態もしくは放電過電流状態を検出した後に上記過放電検出信号もしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させて出力する
ことにより、充電電流および放電電流が遮断される
請求項６に記載の電池パック。
【請求項８】
上記過放電状態もしくは上記放電過電流状態を検出してから第１の所定時間経過後に上記過放電検出信号もしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させて、上記制御手段が上記電源供給手段の電圧を制御して上記集積回路の消費電力をほぼ０とするように制御する
請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
上記電源供給手段の電圧を制御して上記集積回路の消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に上記電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内であった場合に、上記集積回路が上記充電制御信号の出力レベルもしくは上記放電制御信号の出力レベルを変化させて上記電源供給手段の電圧を復帰させ、充放電可能状態とする
請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
上記電源供給手段の電圧を制御して上記集積回路の消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に上記電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内でなかった場合に、上記制御手段が第１および第２の外部接続端子が外部機器と接続もしくは開放されて上記電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内となるまで上記電源供給手段の電圧を制御して上記集積回路の消費電力をほぼ０のままとするように制御する
請求項８に記載の電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、過充放電保護用集積回路およびそれを用いた電池パックに関し、特に、過充放電電圧の検出、もしくは過充放電電圧の検出及び制御のいずれにも用いることができる過充放電保護用集積回路およびそれを用いた電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、電池を用いて使用される電子機器の多くは充電可能な二次電池を用いた電池パックを装着して使用されている。二次電池は、電池パックが充電器に装着されることによって充電される。また、電池パックが電子機器に装着された状態で電子機器にＡＣアダプタ等を接続することにより、二次電池の充電ができるような構成とされた電子機器も用いられている。
【０００３】
電池パックの充放電制御は、以下の特許文献１のように、二次電池の電圧を監視して予め設定された所定の電圧を検出した場合に充電あるいは放電を制御する方法が一般的に用いられている。例えば、電池パック内部に充電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）および放電制御ＦＥＴとを設ける。そして、例えば集積回路（以下、保護ＩＣ（Integrated Circuit）と適宜称する）が二次電池の満充電状態を示す電圧を検出した場合には、充電制御ＦＥＴを制御して充電電流を停止させる。同様に、過放電状態を示す電圧を検出した場合には、放電制御ＦＥＴを制御して充電電流を停止させる。保護ＩＣにより二次電池の電圧を検出するとともに、充放電制御ＦＥＴを制御して電流制御を行う方法により、電池パック内において二次電池の電圧検出と電流制御とを行うことができる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２８２１５３号公報
【０００５】
また、ボルテージディテクタ（電圧検出器）によって二次電池の電圧を検出して充電器または電子機器に電池電圧を送信し、充電器または電子機器に設けられた制御回路にて送信された電池電圧を監視して充放電制御を行う方法もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のようなボルテージディテクタを用いる方法では、ボルテージディテクタが過放電状態を示す電圧を検出した場合に充電器または電子機器の制御回路によって電流制御が行われる。しかしながら、ボルテージディテクタは、電流制御が行われた後もパワーダウンせず、電圧検出を続けてしまう。このため、過充電状態の場合は問題ないものの、過放電状態の場合はボルテージディテクタのＩＣにおける消費電流によりさらに過放電状態が進んでしまう。このため、電池パックの長期保存を行った際に、電池電圧が０Ｖまで低下してしまい、例えば内部ショートが生じて電池の使用が不可能になるおそれがある。また、不要な消費電力のカットができず、電池パックとしての消費電力が高くなる、また、電池が劣化しやすくなってしまい電池寿命が短くなるという問題も生じてしまう。
【０００７】
保護ＩＣにより充放電制御ＦＥＴを制御する方法とボルテージディテクタを用いる方法は電子機器の仕様等に応じて選択することができるが、どちらの構成とするかによって異なる部品が必要となり、製造コストの低減が困難となる。
【０００８】
したがって、この発明は、過放電状態検出時に電力消費を停止するとともに、電池パックの電流制御機構に関わらず用いることができる過充放電保護用の集積回路およびそれを用いた電池パックを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
課題を解決するために、第１の発明は、１または複数の二次電池の正極および負極間に印加する電圧を検出する電圧検出手段と、
所定の電圧を発生する電源供給手段と、
電流値に応じた抵抗値が入力される入力手段と、
電源供給手段から所定電圧が入力されている場合には、電圧検出手段から入力された電圧に応じて過充電検出信号もしくは過放電検出信号を出力し、電源供給手段から所定電圧が入力されていない場合には、電圧検出手段から入力された電圧もしくは入力手段から入力される抵抗値に応じて充電制御信号もしくは放電制御信号を出力する制御手段と
を有する集積回路である。
【００１０】
上述の集積回路では、過充電状態もしくは充電時における過電流状態（以下、充電過電流状態と適宜称する）を検出した後に過充電検出信号もしくは充電制御信号の出力レベルを変化させて出力する。そして、過放電状態もしくは放電時における過電流状態（以下、放電過電流状態と適宜称する）を検出した後に過放電検出信号もしくは放電制御信号の出力レベルを変化させて出力するようにする。
【００１１】
上述の集積回路では、過放電状態もしくは放電過電流状態を検出してから第１の所定時間経過後に過放電検出信号もしくは放電制御信号の出力レベルを変化させて、制御手段が電源供給手段の電圧を制御して消費電力をほぼ０とするように制御することが好ましい。
【００１２】
上述の集積回路では、電源供給手段の電圧を制御して消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内であった場合には、過放電検出信号もしくは放電制御信号の出力レベルを変化させるとともに、制御手段が電源供給手段の電圧を復帰させるように制御することが好ましい。
【００１３】
また、第２の発明は、１または複数の二次電池からなる組電池と、
二次電池の充放電を制御する集積回路と第１および第２の外部接続端子とを有する保護回路と
を有し、
集積回路が、
１または複数の二次電池の正極および負極間に印加する電圧を検出する電圧検出手段と、
所定の電圧を発生する電源供給手段と、
電流値に応じた抵抗値が入力される入力手段と、
電源供給手段から所定電圧が入力されている場合には、電圧検出手段から入力された電圧に応じて過充電検出信号もしくは過放電検出信号を出力し、電源供給手段から所定電圧が入力されていない場合には、電圧検出手段から入力された電圧もしくは入力手段から入力される抵抗値に応じて充電制御信号もしくは放電制御信号を出力する制御手段と
を有する電池パックである。
【００１４】
上述の電池パックは、電源供給手段から所定電圧を入力するようにした場合には、さらに充電制御信号を外部に出力する第１の出力端子と、放電制御信号を外部に出力する第２の出力端子とを備えている。また、電源供給手段から所定電圧を入力しないようにした場合には、さらに充電制御信号によって充電電流を制御する充電制御部と、放電制御信号によって放電電流を制御する放電制御部と、電流値を検出するための抵抗手段とを備えている。
【００１５】
上述の電池パックでは、制御手段が、過充電状態もしくは充電過電流状態を検出した後に過充電検出信号もしくは充電制御信号の出力レベルを変化させて出力する。また、過放電状態もしくは放電過電流状態を検出した後に過放電検出信号もしくは放電制御信号の出力レベルを変化させて出力する。これにより、充電電流および放電電流が遮断される。
【００１６】
上述の電池パックでは、過放電状態もしくは放電過電流状態を検出してから第１の所定時間経過後に過放電検出信号もしくは放電制御信号の出力レベルを変化させて、制御手段が電源供給手段の電圧を制御して集積回路の消費電力をほぼ０とするように制御することが好ましい。
【００１７】
上述の電池パックでは、電源供給手段の電圧を制御して集積回路の消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内であった場合に、集積回路が充電制御信号の出力レベルもしくは放電制御信号の出力レベルを変化させて電源供給手段の電圧を復帰させ、充放電可能状態とすることが好ましい。
【００１８】
上述の電池パックでは、電源供給手段の電圧を制御して集積回路の消費電力をほぼ０とした後、第２の所定時間経過時に電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内でなかった場合に、制御手段が第１および第２の外部接続端子が外部機器と接続もしくは開放されて電圧検出手段により検出された電圧が所定範囲内となるまで電源供給手段の電圧を制御して集積回路の消費電力をほぼ０のままとするように制御することが好ましい。
【００１９】
なお、集積回路での消費電力をほぼ０とするとは、例えば消費電力を電池電圧が復帰電圧に達したかを検出可能な程度の消費電力とすることである。この場合の消費電力は、例えば１．０μＡ以下である。
【００２０】
上述の発明では、制御手段に対する所定電圧の入力の有無により、一つの集積回路で電池パック内で充放電制御するモードと、過充電状態、過放電状態を検出したことを示す検出信号を、接続された電子機器に出力するモードとを使い分けることができる。また、過充電状態、過放電状態が所定時間以上続く場合には、パワーダウンモードとすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、電池パックの電流制御機構に関わらず用いることができ、製造コストの低減を図ることができる。また、電池パックの消費電力を抑制し、長期保存時の電池パックの寿命を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、この発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
（１）第１の実施の形態（充放電制御を電池パック内で行うモードと、電圧に応じて信号
を出力して外部の電子機器側で行うモードとに切り替える例）
（２）第２の実施の形態（放電制御を電池パック内で、充電制御を電子機器（充電器）で
行う例）
（３）第３の実施の形態（充放電制御を電池パック内で行い、電子機器側で電池の残量表
示を行う例）
【００２３】
（１）第１の実施の形態
図１および図２に、この発明に係る電池パックの構成例を示す。図１は、電池パック１内で二次電池２ａないし２ｎの各電圧および過電流を検出し、電圧制御および電流制御を行う構成を示している。以下、電池パック内で制御を行う図１の構成を、保護ＩＣモードと適宜称する。図２は、電池パック内で二次電池の電圧を検出し、電圧の検出結果を電子機器もしくは充電器等（以下、電子機器等と適宜称する）に出力する構成を示している。電池パック内で二次電池の電圧検出を行い、検出された電圧に基づいて電子機器側で制御を行う図２の構成を、ボルテージディテクタモードと適宜称する。
【００２４】
［電池パックの全体構成］
電池パック１には、ｎ個の二次電池２ａないし２ｎが直列に接続された組電池２を有している。二次電池２ａないし２ｎは、回路基板３と接続される。回路基板３には、保護ＩＣ１０が設けられており、二次電池２ａないし２ｎの電圧を検出して、電池パック１内で制御もしくは電池パック１外部に電圧値を送信する。
【００２５】
（１−１）回路基板の構成および動作
回路基板３には、ヒューズ４、保護ＩＣ１０の他、電子機器等と接続するための接点部であるプラス端子５ａおよびマイナス端子５ｂが形成されている。充電時には、プラス端子５ａおよびマイナス端子５ｂに対してＡＣアダプタ等の充電装置が接続されて充電が行われる。また、電子機器使用時には、プラス端子５ａとマイナス端子５ｂが電子機器のプラス端子、マイナス端子に接続され、放電が行われる。
【００２６】
ヒューズ４は、二次電池２ａないし２ｎと直列に接続され、二次電池２ａないし２ｎに過電流が流れると、自身の電流により溶断して電流を遮断する。また、ヒューズ４の近傍にヒータ抵抗（図示せず）を設け、過電圧時にはヒータ抵抗の温度が上昇することによりヒューズ４が溶断して電流を遮断するようにすることもできる。
【００２７】
この他に、保護ＩＣモードの場合は、過電流の検出を行うための過電流状態検出用抵抗６、放電制御を行うための放電制御ＦＥＴ（Field Effect Transistor；電界効果トランジスタ）７および充電制御を行うための充電制御ＦＥＴ８が設けられている。ボルテージディテクタモードの場合は、充放電制御を電池パック１を接続した電子機器等により行うため、充電制御ＦＥＴ８および放電制御ＦＥＴ７は不要である。ボルテージディテクタモードの場合は、電池パック１が過充電状態であることを示す信号を電子機器等に出力するための過充電検出信号出力端子９ａと、過放電状態であることを示す信号を出力するための過放電検出信号出力端子９ｂとが設けられる。過充電検出信号出力端子９ａおよび過放電検出信号出力端子９ｂは、例えばプラス端子５ａとマイナス端子５ｂと同様に接点部として形成される。そして、電池パック１と電子機器等とが接続された場合に、電子機器の制御回路に過充電電圧を示す過充電検出信号信号、過放電電圧を示す過放電検出信号が入力可能とされる。
【００２８】
回路基板３には図示しない電池パックを識別するためのＩＤ（Identification）抵抗等がマウントされてもよい。また、保護ＩＣ１０をボルテージディテクタモードとする場合に過電流状態検出用抵抗６を設けるようにしてもよい。
【００２９】
以下、保護ＩＣモードおよびボルテージディテクタモードのそれぞれで機能を切り替えることができる保護ＩＣ１０について説明する。
【００３０】
［保護ＩＣ］
保護ＩＣ１０は、コントロール部１１、電圧検出部１２、電圧レギュレータ１３、電源部１４と各端子とからなる。端子は、レギュレータ出力端子１５ａ、モード切替端子１５ｂ、過電流検出端子１５ｃ、過充電検出端子１５ｄおよび過放電検出端子１５ｅとからなる。以下、各部について説明する。
【００３１】
電圧検出部１２は、二次電池２ａないし２ｎのそれぞれの電圧を検出して、コントロール部１１に出力する。電圧レギュレータ１３は、例えばシリーズレギュレータからなり、電源部１４で発生させた電圧を一定の電圧に制御して外部へ供給する。また、ボルテージディテクタモードの場合には、電圧レギュレータ１３はレギュレータ出力端子１５ａおよびモード切替端子１５ｂを介して、コントロール部１１に所定電圧を供給する。電源部１４は、発生させた電圧を電圧レギュレータ１３、コントロール部１１および電圧検出部１２に供給する。保護ＩＣ１０の各部は、パワーダウンモード以外の通常状態の際は常に動作しているものとする。保護ＩＣ１０の各部は、電池電圧が過充電電圧以上もしくは過放電電圧以下であることを検出した場合には、パワーダウンモードとされて消費電力が抑制される。電池電圧が過放電電圧以下であることを検出してパワーダウンモードとなった場合には、保護ＩＣ１０の各部は二次電池２ａないし２ｎが所定の復帰電圧に達するか否かを検出する動作のみ行うことが好ましい。保護ＩＣ１０のパワーダウンモードは、コントロール部１１の制御の下で、電圧部１４よって生じさせるようになされている。
【００３２】
コントロール部１１は、検出した電流、電圧に応じて充電制御ＦＥＴ８および放電制御ＦＥＴ７を制御する機能と、検出した電圧を電子機器側に出力する機能との双方を有し、各機能を切り替えて用いることができる。電池パック１内で電流・電圧制御を行う保護ＩＣモードとされた場合、コントロール部１１は、二次電池２ａないし２ｎそれぞれの電圧および電池パック１内の電流を検出する。そして、検出した電流、電圧に応じて充電制御ＦＥＴ８および放電制御ＦＥＴ７を制御する。
【００３３】
ボルテージディテクタモードと保護ＩＣモードとの切り替えは、保護ＩＣ１０に設けられたモード切替端子１５ｂに対して、所定の電圧を入力するか否かによってなされる。
【００３４】
レギュレータ出力端子１５ａとモード切替端子１５ｂとを電気的に接続すると、電圧レギュレータ１３から、レギュレータ出力端子１５ａおよびモード切替端子１５ｂを介してコントロール部１１に所定電圧（例えば５Ｖ）が入力される。この場合、コントロール部１１がボルテージディテクタモードとして動作するようにする。なお、図３に例示するように、レギュレータ出力端子１５ａと電気的に接続されたレギュレータ外部出力端子９ｃと、モード切替端子１５ｂと電気的に接続されたモード切替外部端子９ｄとを設ける。そして、レギュレータ外部出力端子９ｃとモード切替外部端子９ｄとが電子機器等と接続するようにする。図３の構成により、電池パック１と電子機器とを接続した場合に、レギュレータ出力端子１５ａとモード切替端子１５ｂとが電気的に接続される。また、図示はしないが、電子機器と電池パック１とを接続した場合に、電子機器側で生成した所定電圧がモード切替端子１５ｂを介してコントロール部１１に入力されるような構成としてもよい。
【００３５】
レギュレータ出力端子１５ａとモード切替端子１５ｂとを電気的に接続しないようにすると、コントロール部１１には電圧が一切入力されない。この場合、コントロール部１１が保護ＩＣモードとして動作するようにする。
【００３６】
［ボルテージディテクタモードの場合］
保護ＩＣ１０をボルテージディテクタモードとして使用する場合には、コントロール部１１は「検出した電池状態を電子機器に出力する」ように動作する。この場合、図２のように、電池パック１内に充電制御ＦＥＴ８および放電制御ＦＥＴ７は不要であり、電圧検出部１２を必須の構成とする。また、ボルテージディテクタモードの場合は電池パック１内において充放電制御を行わない。このため、過電流状態検出用抵抗６を設けないようにしてもよい。ボルテージディテクタモードの場合、電流値についてはコントロール部では検出しない。このため、ボルテージディテクタモードの方が少ない消費電力とすることができる。
【００３７】
ボルテージディテクタモードの場合、コントロール部１１は、検出した電圧が過充電電圧もしくは過放電電圧であるか否かを判断する。そして、過充電電圧もしくは過放電電圧を検出したと判断した場合には、コントロール部１１から電池パック１が接続されている電子機器等に対して過充電検出信号もしくは過放電検出信号を出力する。電子機器等がいずれかの検出信号を受信した場合、電子機器の制御回路を用いて電流制御を行う。これにより、電池パック１の充電電流もしくは放電電流の制御を行うことができる。
【００３８】
ボルテージディテクタモードの場合、実際の電圧値を示す信号を常時もしくは定期的に電子機器等に対して出力するようにしてもよい。電圧値を出力する場合は、電子機器等の制御部において入力された電圧値を監視する。そして、電子機器等の制御部において過充電電圧もしくは過放電電圧が検出され、電流制御がなされる。これにより、電池パック１内に流れる電流を制御することができる。なお、過電流については、上述のように電子機器に流れる電流を電子機器等の制御回路で検出して電流制御を行うことができる。このため、コントロール部１１における過電流検出は必須ではない。
【００３９】
電子機器等において過放電電圧を検出した場合には、電子機器の制御回路によって放電電流が遮断されるように制御される。このとき、放電電流の遮断は、過放電電圧検出後、所定時間経過後に行われるようにすることが好ましい。コントロール部１１では、電源部１４を制御することにより、保護ＩＣ１０をパワーダウンモードとし、保護ＩＣ１０の消費電力を抑制する。その後、二次電池２ａないし２ｎの全ての電圧が所定時間内に過放電電圧よりも高い電圧である復帰電圧に達した場合は、通常モードに復帰して再放電が可能となるようにする。
【００４０】
一方、二次電池２ａないし２ｎの全ての電圧が所定時間内に復帰電圧まで達しない場合は、パワーダウンモードを継続する。そして、負荷である電子機器の接続が解除されるか、もしくは充電器と接続されることにより二次電池２ａないし２ｎの全ての電圧が復帰電圧に達したら、通常モードに復帰して充放電のいずれも可能となるようにする。このような構成とすることにより、過放電を検出した場合においてもボルテージディテクタモードの保護ＩＣ１０が電力消費を継続して過放電が進む問題を解消することができる。
【００４１】
なお、「保護ＩＣ１０をパワーダウンモードにする」とは、コントロール部１１の制御の下で、電圧部１４の発生電圧を低下させ、保護ＩＣ１０での消費電力をほぼ０、例えば１．０μＡ以下とすることである。パワーダウンモードにおける消費電力は、保護ＩＣ１０において電池電圧が復帰電圧に達したかを検出可能な程度のものとすることが好ましい。
【００４２】
一方、過充電状態となった場合は、充電電流は遮断するものの、保護ＩＣ１０はパワーダウンモードとしないようにする。これにより、保護ＩＣ１０自身の消費電流で二次電池２ａないし２ｎの全ての電圧が過充電電圧を下回るため、安全に使用することができる。
【００４３】
［保護ＩＣモードの場合］
所定電圧を入力せずに保護ＩＣ１０を保護ＩＣモードとして使用する場合には、コントロール部１１は「検出した電流、電圧に応じて充放電ＦＥＴを制御する」ように動作する。この場合、上述のように電池パック１内に過電流状態検出用抵抗６、充電制御ＦＥＴ８および放電制御ＦＥＴ７を設ける。
【００４４】
保護ＩＣモードの場合、充電時における過電流（以下、充電過電流と適宜称する）および過充電電圧を検出するとコントロール部１１が充電制御ＦＥＴ８に対して制御信号を出力し、充電制御ＦＥＴ８をＯＦＦして充電電流を遮断する。このあと、充電器が外されてプラス端子５ａと過電流状態検出用抵抗６との間の電圧が所定の復帰電圧に到達し、さらに電池パック１に電子機器のような負荷が接続された場合に放電動作が復帰するようにする。そして、放電を行って二次電池２ａないし２ｎの電圧が低下すると通常モードに復帰し、二次電池２ａないし２ｎの充放電が可能となるようにする。
【００４５】
過放電電圧を検出した場合には、コントロール部１１が放電制御ＦＥＴ７に対して制御信号を出力し、放電制御ＦＥＴ７をＯＦＦして放電電流を遮断する。そして、放電電流遮断後に保護ＩＣ１０をパワーダウンモードとする。このあと、電池パック１に充電器が接続された場合にのみ充電動作が復帰するようにする。そして、充電を行って二次電池２ａないし２ｎに復帰電圧に達した場合に通常モードに復帰し、二次電池２ａないし２ｎの充放電が可能となるようにする。
【００４６】
放電時における過電流（以下、放電過電流と適宜称する）を検出した場合には、コントロール部１１が放電制御ＦＥＴ７に対して制御信号を出力し、放電制御ＦＥＴ７をＯＦＦして放電電流を遮断する。そして、放電電流遮断後に保護ＩＣ１０をパワーダウンモードとする。このあと、電池パック１に接続されている電子機器のような負荷が開放されると通常モードに復帰し、二次電池２ａないし２ｎの充放電が可能となるようにする。
【００４７】
［保護ＩＣの動作］
以下、図４のフローチャートならびに図５および図６のグラフを用いて、ボルテージディテクタモードにおける過放電電圧検出後の保護ＩＣの動作を説明する。図５は、放電時に過放電電圧を検出した後、所定時間内に二次電池の電圧が復帰電圧以上に復帰するときの電池電圧、過充電検出端子１５ｄの出力レベル、過放電検出端子１５ｅの出力レベルおよび保護ＩＣ１０の消費電流を示したものである。図６は、放電時に過放電電圧を検出した後、二次電池の電圧が所定時間内に復帰電圧以上に復帰しない場合の電池電圧、過充電検出端子１５ｄの出力レベル、過放電検出端子１５ｅの出力レベルおよび保護ＩＣ１０の消費電流を示したものである。なお、説明を容易にするために、以下の説明では二次電池が１つ（二次電池２ａ）の場合について説明する。
【００４８】
まず、電池パック１と例えば電子機器とを接続し、図５および図６のＳ1状態のように通常放電を行う。このとき、図５Ａ、図５Ｄおよび図６Ａ、図６Ｄに示すように、二次電池２ａの電圧と保護ＩＣ１０の消費電力はそれぞれ減少していく。また、図５Ｂ、図５Ｃおよび図６Ｂ、図６Ｃに示すように、過充電検出端子１５ｄと過放電検出端子１５ｅの出力はＨレベルとなっている。そして、図４のステップＳＴ１で過放電電圧が検出されると、図５および図６のＳ2状態となり、直ちに放電制御は行われず、予め設定された過放電検出遅延時間Ｔ1が経過するまでの間放電状態を継続する。Ｓ2状態では放電が継続されているため、二次電池２ａの電圧と、保護ＩＣ１０の消費電力はそれぞれ低下していく。
【００４９】
ステップＳＴ２で、過放電検出遅延時間Ｔ1が経過したか否かを判断する。ステップＳＴ２で過放電検出遅延時間Ｔ1が経過していないと判断された場合には、放電を継続する。ステップＳＴ２で過放電検出遅延時間Ｔ1が経過したと判断された場合には、ステップＳＴ３にて保護ＩＣ１０をパワーダウンモードに移行し、図５および図６のＳ3状態とする。パワーダウンモードへの移行は、図５Ｃおよび図６Ｃのように過放電検出端子１５ｅからの出力がＨからＬに切り替えられたことを電子機器の制御回路が検出することでなされる。一方、過充電検出端子１５ｄの出力は、Ｈのままとされる。Ｓ3状態の際には、電池パック１における消費電流を制御することで徐々に電池電圧が上昇する。
【００５０】
そして、ステップＳＴ４にて予め設定された過放電復帰遅延時間Ｔ2が経過した際に、二次電池２ａの電圧が所定の復帰電圧以上となっているか否かを判断する。ステップＳＴ４において二次電池２ａの電圧が所定の復帰電圧以上となっていると判断された場合は、ステップＳＴ８で通常モードに復帰し、図５に示すように充放電可能なＳ4状態となる。このとき、図５Ｃに示すように、過放電検出端子１５ｅの出力が、ＬからＨに切り替えられる。保護ＩＣ１０がパワーダウンモードから通常モードに復帰したため、図５Ｄに示すように、保護ＩＣ１０の消費電力がパワーダウン時と比較して高くなる。
【００５１】
一方、ステップＳＴ４において過放電復帰遅延時間Ｔ2が経過時に二次電池２ａの電圧が所定の復帰電圧以上となっていないと判断された場合は、ステップＳＴ６に移り、図６Ｄに示すようにパワーダウンモードが継続されたＳ5状態となる。過放電復帰遅延時間Ｔ2内に電池電圧が所定の復帰電圧まで戻らなかった場合には、電子機器等の負荷を電池パック１から開放するか、もしくは充電器を接続し、二次電池２ａの電圧が復帰電圧以上となるまでパワーダウンモードとされる。このため、ステップＳＴ６にて負荷開放もしくは充電器接続の確認を行い、負荷開放もしくは充電器接続がなされていないと判断された場合にはＳＴ５に処理が移ってパワーダウンモードが継続する。
【００５２】
ステップＳＴ６にて負荷開放もしくは充電器接続がなされたと判断された場合には、ステップＳＴ７にて二次電池２ａの電圧が所定の復帰電圧以上であるかが判断される。ステップＳＴ７にて電池電圧が復帰電圧以上ではないと判断された場合には、処理が戻って所定時間後に再度二次電池２ａの電圧の判断がなされる。ステップＳＴ７にて電池電圧が復帰電圧以上であると判断された場合には、ステップＳＴ８にて通常モードに復帰する。このとき、図５ＣのＳ3→Ｓ4の場合と同様に過放電検出端子１５ｃの出力がＬからＨに切り替えられる。
【００５３】
なお、上述の例は、説明を容易にするために、二次電池が一つの場合について説明しているが、二次電池が複数設けられている電池パックの場合には、例えば複数の二次電池のうち最も低い電圧を監視して過放電を検出するようにする。また、例えば複数の二次電池のうち最も高い電圧を監視して過充電を検出するようにする。
【００５４】
このように、この発明の保護ＩＣを用いることにより、一つの保護ＩＣを電池パック内部で充放電を制御するモードと、電圧値を出力して外部の電子機器の制御回路で充放電制御を行うモードとの双方に対応させることができる。
【００５５】
（１−２）二次電池および電池パックの構成
以下、電池パック１に内蔵される二次電池２ａないし２ｎの構成を説明する。
【００５６】
［二次電池の構成］
図７は、この電池パック１に用いる二次電池２の構成の一例を示す。図８は、二次電池２に収容される電池素子２０の構成の一例を示す断面図である。図９は、電池素子２０を外装する外装材であるラミネートフィルム３０の構成の一例を示す断面図である。
【００５７】
この二次電池２は、帯状の正極２１と、正極２１と対向して配された帯状の負極２２とを、セパレータ２３を介して順に積層し、長手方向に巻回して作製した電池素子２０がラミネートフィルム３０で外装されたものである。正極２１および負極２２の表面には、ゲル状の電解質層（図示せず）が形成されている。また、二次電池２からは、正極２１と接続された正極端子２４ａと、負極と接続された負極端子２４ｂ（以下、特定の端子を示さない場合は電極端子２４と適宜称する）とが導出されている。正極端子２４ａおよび負極端子２４ｂのラミネートフィルム３０と接する部分には、それぞれ接着性を向上させるための密着フィルム２５ａおよび２５ｂが被覆されている。
【００５８】
［正極］
正極は、正極活物質を含有する正極活物質層２１ａが、正極集電体２１ｂの両面上に形成されてなる。正極集電体２１ｂとしては、例えばアルミニウム（Ａｌ）箔，ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【００５９】
正極活物質層２１ａは、例えば正極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。正極活物質としては、ＬｉXＭＯ2（式中、Ｍは、一種以上の遷移金属を表し、ｘは、電池の充放電状態によって異なり、通常０．０５以上１．１０以下である）を主体とする、リチウムと遷移金属との複合酸化物が用いられる。リチウム複合酸化物を構成する遷移金属としては、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）およびマンガン（Ｍｎ）等が用いられる。
【００６０】
このようなリチウム複合酸化物として、具体的には、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ2）、ニッケル酸リチウム（ＬｉＮｉＯ2）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ2Ｏ4）等が挙げられる。また、遷移金属元素の一部を他の元素に置換した固溶体も使用可能である。例えば、ニッケルコバルト複合リチウム酸化物（ＬｉＮｉ0.5Ｃｏ0.5Ｏ2、ＬｉＮｉ0.8Ｃｏ0.2Ｏ2等）がその例として挙げられる。これらのリチウム複合酸化物は、高電圧を発生でき、エネルギー密度が優れたものである。さらに、正極活物質としてＴｉＳ2、ＭｏＳ2、ＮｂＳｅ2、Ｖ2Ｏ5等のリチウムを有しない金属硫化物または金属酸化物を使用してもよい。正極活物質としては、これら材料を複数混合して用いてもよい。
【００６１】
また、導電剤としては、例えばカーボンブラックあるいはグラファイトなどの炭素材料等が用いられる。また、結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等が用いられる。また、溶剤としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）等が用いられる。
【００６２】
［負極］
負極２２は、負極活物質を含有する負極活物質層２２ａが、負極集電体２２ｂの両面上に形成されてなる。負極集電体２２ｂとしては、例えば銅（Ｃｕ）箔、ニッケル（Ｎｉ）箔あるいはステンレス（ＳＵＳ）箔などの金属箔が用いられる。
【００６３】
負極活物質層２２ａは、例えば負極活物質と、導電剤と、結着剤とを含有して構成されている。負極活物質としては、リチウム金属、リチウム合金またはリチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料または金属系材料と炭素系材料との複合材料が用いられる。具体的に、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料としてはグラファイト、難黒鉛化炭素、易黒鉛化炭素等が挙げられ、より具体的には熱分解炭素類、コークス類（ピッチコークス、ニードルコークス、石油コークス）、黒鉛類、ガラス状炭素類、有機高分子化合物焼成体（フェノール樹脂、フラン樹脂等を適当な温度で焼成し炭素化したもの）、炭素繊維、活性炭等の炭素材料を使用することができる。さらに、リチウムをドープ、脱ドープできる材料としては、ポリアセチレン、ポリピロール等の高分子やＳｎＯ2等の酸化物を使用することができる。
【００６４】
また、リチウムを合金化可能な材料としては多様な種類の金属等が使用可能であるが、スズ（Ｓｎ）、コバルト（Ｃｏ）、インジウム（Ｉｎ）、アルミニウム（Ａｌ）、ケイ素（Ｓｉ）およびこれらの合金がよく用いられる。金属リチウムを使用する場合は、必ずしも粉体を結着剤で塗布膜にする必要はなく、圧延したリチウム金属板でも構わない。
【００６５】
結着剤としては、例えばポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）等が用いられる。また、溶剤としては、例えばＮ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）等が用いられる。
【００６６】
［電解質］
電解質は、リチウムイオン二次電池に一般的に使用される電解質塩と非水溶媒が使用可能である。非水溶媒としては、具体的には、エチレンカーボネート（ＥＣ）、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、γ−ブチロラクトン、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、エチルプロピルカーボネート（ＥＰＣ）、またはこれらの炭酸エステル類の水素をハロゲンに置換した溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は１種類を単独で用いてもよいし、複数種を所定の組成で混合してもよい。
【００６７】
電解質塩としては、上記非水溶媒に溶解するものが用いられ、カチオンとアニオンが組み合わされてなる。カチオンにはアルカリ金属やアルカリ土類金属が用いられる。アニオンには、Ｃｌ-、Ｂｒ-、Ｉ-、ＳＣＮ-、ＣｌＯ4-、ＢＦ4-、ＰＦ6-、ＣＦ3ＳＯ3-等が用いられる。具体的には、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）、四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）、ビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（ＣＦ3ＳＯ2）2）、ビス（ペンタフルオロエタンスルホニル）イミドリチウム（ＬｉＮ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2）過塩素酸リチウム（ＬｉＣｌＯ4）等が挙げられる。電解質塩濃度としては、上記溶媒に溶解することができる濃度であれば問題ないが、リチウムイオン濃度が非水溶媒に対して０．４ｍｏｌ／ｋｇ以上２．０ｍｏｌ／ｋｇ以下の範囲であることが好ましい。
【００６８】
ポリマー電解質を用いる場合は、非水溶媒と電解質塩とを混合してゲル状とした電解液をマトリクスポリマに取り込むことでポリマー電解質を得る。マトリクスポリマは、非水溶媒に相溶可能な性質を有している。このようなマトリクスポリマとしては、シリコンゲル、アクリルゲル、アクリロニトリルゲル、ポリフォスファゼン変性ポリマー、ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイドおよびこれらの複合ポリマーや架橋ポリマー、変性ポリマー等が用いられる。また、フッ素系ポリマーとして、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）とを繰り返し単位に含む共重合体、フッ化ビニリデン（ＶｄＦ）とトリフルオロエチレン（ＴＦＥ）とを繰り返し単位に含む共重合体等のポリマーが挙げられる。このようなポリマーは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を混合して用いてもよい。
【００６９】
［セパレータ］
セパレータ２３は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）あるいはポリエチレン（ＰＥ）などのポリオレフィン系の材料よりなる多孔質膜、またはセラミック製の不織布などの無機材料よりなる多孔質膜により構成されている。また、これら２種以上の多孔質膜を積層した構造とされていてもよい。中でも、ポリエチレン、ポリプロピレンの多孔質フィルムが最も有効である。
【００７０】
一般的にセパレータの厚みは５μｍ以上５０μｍ以下が好適に使用可能であるが、７μｍ以上３０μｍ以下がより好ましい。セパレータは、厚すぎると活物質の充填量が低下して電池容量が低下するとともに、イオン伝導性が低下して電流特性が低下する。逆に薄すぎると、膜の機械的強度が低下する。
【００７１】
［ラミネートフィルム］
外装材として用いるラミネートフィルム３０は、図８に示されるように、金属箔３０ａの両面にそれぞれ外側樹脂層３０ｂと内側樹脂層３０ｃとが形成された、防湿性、絶縁性を有する多層フィルムからなる。外側樹脂層３０ｂには、外観の美しさや強靱さ、柔軟性などからナイロン（Ｎｙ）、またはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）が用いられる。金属箔３０ａは、水分、酸素、光の浸入を防ぎ、内容物である電池素子を守る最も重要な役割を担っており、軽さ、伸び性、価格、加工のしやすさからアルミニウム（Ａｌ）が最もよく使われる。内側樹脂層３０ｃは、熱や超音波で溶け、互いに融着する部分であり、ポリオレフィン系樹脂材料、例えば無延伸ポリプロピレン（ＣＰＰ）が多用される。
【００７２】
［二次電池の作製方法］
上述のような構成の二次電池２ａは、以下のようにして作製する。
【００７３】
［正極の作製］
まず、正極活物質と、導電剤と、結着剤とを均一に混合して正極合剤とし、この正極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次に、このスラリーをドクターブレード法等により正極集電体２１ｂ上に均一に塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、ロールプレス機等で圧縮成型することにより、正極活物質層２１ａを形成する。ここで、正極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
【００７４】
次に、正極集電体２１ｂの一端部にスポット溶接または超音波溶接により正極端子２４ａを接続する。この正極端子２４ａは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。
【００７５】
［負極の作製］
続いて、負極活物質と、結着剤と、必要であれば導電剤とを均一に混合して負極合剤とし、この負極合剤を溶剤中に分散させてスラリー状にする。次にこのスラリーをドクターブレード法等により負極集電体２２ｂ上に均一に塗布し、乾燥させて溶剤を除去した後、ロールプレス機等で圧縮成型することにより、負極活物質層２２ａを形成する。ここで、負極活物質、導電剤、結着剤および溶剤は、均一に分散していればよく、その混合比は問わない。
【００７６】
次に、負極集電体２２ｂの一端部にスポット溶接または超音波溶接により負極端子２４ｂを接続する。この負極端子２４ｂは金属箔、網目状のものが望ましいが、電気化学的および化学的に安定であり、導通がとれるものであれば金属でなくとも問題はない。
【００７７】
なお、正極端子２４ａおよび負極端子２４ｂは同じ方向から導出されていることが好ましいが、短絡等が起こらず電池性能にも問題がなければ、どの方向から導出されていても問題はない。また、正極端子２４ａおよび負極端子２４ｂの接続箇所は、電気的接触がとれているのであれば取り付ける場所、取り付ける方法は上記の例に限られない。
【００７８】
［電解質層の形成］
電解質層の材料としては上述のように多くの材料を用いることができるが、以下に作製方法の一例を示す。上述の非水溶媒に、六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6）または四フッ化ホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ4）等の電解質塩を溶解して電解液を作製する。ポリマー電解質を用いる場合は、例えばフッ化ビニリデン（ＶｄＦ）−ヘキサフルオロプロピレン（ＨＦＰ）共重合体等のマトリクスポリマと電解液とを混合させてゾル状の電解質を作製する。
【００７９】
続いて、ゾル状の電解質を正極活物質層２１ａおよび負極活物質層２２ａ上にそれぞれ塗布し、冷却してポリマー電解質層を形成する。または、例えばジメチルカーボネート（ＤＭＣ）等を希釈溶剤として低粘度のゾルを作製し、正極活物質層２１ａおよび負極活物質層２２ａ上にそれぞれ塗布した後、希釈溶剤を揮発させてポリマー電解質層を形成することもできる。
【００８０】
この後、正極２１、セパレータ２３、負極２２およびセパレータ２３を順次積層し、この積層体を長手方向に多数回巻回して電池素子２０を作製する。
【００８１】
次に、予め内側樹脂層３０ｃから外側樹脂層３０ｂ方向に向けて絞り加工が施されることにより凹部３１が形成されたラミネートフィルム３０を用い、図７Ｂに示すように、凹部３１に電池素子２０が収納されるようにして外装する。このとき、ラミネートフィルム３０の内側樹脂層３０ｃ同士が対向するようにして外装する。続いて、減圧しながらラミネートフィルム３０の凹部３１の開口の周囲部分を熱融着することにより、二次電池２ａが作製される。
【００８２】
［電池パックの作製］
このような二次電池２ａと同様に形成した二次電池を複数直列に接続し、組電池２とする。そして、組電池２のプラス側と回路基板３のプラス端子５ａ側、組電池２のマイナス側と回路基板３のマイナス端子５ｂ側とを接続する。最後に、組電池２と回路基板３とを外装ケース４０等に収容する。このとき、回路基板３のプラス端子５ａおよびマイナス端子５ｂや、その他電子機器と通信を行うための各端子（接点部）のそれぞれが電池パック１の外部に露出するようにする。これにより、図１０に示すような外観の電池パック１が作製される。電池パック１の一部に露出したプラス端子５ａおよびマイナス端子５ｂは、電子機器等のプラス側端子およびマイナス側端子とそれぞれ接続されて充放電がなされる。
【００８３】
（２）第２の実施の形態
第２の実施の形態として、放電制御を電池パック内で行い、充電制御を電子機器（充電器）で行う例を説明する。
【００８４】
図１１は、第２の実施の形態における電池パック５０の構成を示している。また、電池パック１と接続する充電器６０および電子機器７０を示す。電池パック５０では、図１ないし図３の電池パック１に対応する部分については同じ符号を用いて説明する。
【００８５】
第２の実施の形態の電池パック５０では、放電制御については放電制御ＦＥＴ７を設けて電池パック５０内で制御を行う。また、充電制御については過充電検出信号を充電器６０に出力して充電器の制御回路によって行う。保護ＩＣ１０は、コントロール部１１に所定電圧が入力されているためにボルテージディテクタモードとして動作する。過放電検出端子１５ｅからは、過放電電圧以下となったことを検出すると放電制御ＦＥＴ７に対して過放電検出信号が出力され、放電電流が制御される。
【００８６】
なお、このような構成を用いる場合は、放電制御について、過放電検出端子１５ｅから常時もしくは一定時間毎に二次電池２ａないし２ｎの電圧を出力して過放電制御を行う構成を用いることはできない。充電制御については、充電器の制御回路にて二次電池２ａないし２ｎの電圧を監視し、過充電電圧に達したら充電電流の制御を行う方法を用いることができる。
【００８７】
（３）第３の実施の形態
第３の実施の形態として、過充電、過放電、過電流に加えて、電池温度による充放電制御を電池パック内で行い、かつ電子機器側で電池の残量表示を行う例を説明する。
【００８８】
図１２は、第３の実施の形態における電池パック８０の構成を示している。また、電池パック１と接続する充電器６０および電子機器７０を示す。電池パック５０では、図１の電池パック１に対応する部分については同じ符号を用いて説明する。
【００８９】
電池パック８０では、サーミスタ８１と、マイクロコンピュータ８２と、通信端子８３がさらに設けられている。
【００９０】
サーミスタ８１は、組電池２の各二次電池２ａないし２ｎの温度を検出する検出素子である。二次電池２ａないし２ｎの温度がサーミスタ８１によって検知されると、サーミスタ８１には二次電池２ａないし２ｎの温度に対応する抵抗値が生じるものである。
【００９１】
マイクロコンピュータ８２は保護ＩＣ１０の電圧レギュレータ１３から出力された電圧が端子８２ａに入力されることにより動作する。マイクロコンピュータ８２の端子８２ｂには、過電流検出端子１５ｃから出力された充電検出信号が入力される。端子８２ｃには、過充電検出端子１５ｄから出力された過放電検出信号が入力される。端子８２ｄには、サーミスタ８１の抵抗値が入力される。端子８２ｆおよび端子８２ｇには、過電流状態検出用抵抗６のプラス側およびマイナス側の電圧が入力される。端子８２ｈは、電子機器等に対して例えば電池残量情報等を出力する。端子８２ｉは、充電制御ＦＥＴ８に対して充電制御信号を出力する。端子８２ｊは、放電制御ＦＥＴ７に対して放電制御信号を出力する。端子８２ｋには、マイクロコンピュータ８２の動作をリセットするための所定の電圧が入力される。
【００９２】
マイクロコンピュータ８２では、サーミスタ８１の抵抗値を検出し、検出した抵抗値から二次電池２ａないし２ｎの温度を得る。マイクロコンピュータ８２には、例えばサーミスタ８の抵抗値と二次電池２ａないし２ｄの温度とを対応付けるテーブルが記憶されている。
【００９３】
マイクロコンピュータ８２では、電池残量を算出して電子機器等に出力し、例えば電子機器に設けた表示部に残容量を数字や図で表示させることができる。これにより、電子機器使用時、もしくは充電時に電池パック８０の残容量を容易に知ることができる。マイクロコンピュータ８２では、入力された二次電池２ａないし２ｎの電圧から残容量を算出することができる。また、より正確に残容量を算出するために、二次電池２ａないし２ｎの状態に応じて電圧と電流とから算出される残容量をさらに重み付け加算したり、二次電池２ａないし２ｎの温度に応じた係数を用いることもできる。マイクロコンピュータ８２には、所定の算出式や電圧、電流および温度と残容量とを対応付けるテーブルが記憶されている。
【００９４】
マイクロコンピュータ８２では、プログラム実行中にマイクロコンピュータ８２が過放電検出等を行うことによって端子８２ｋへの電源電圧入力がＯＦＦとされる。そして、再度マイクロコンピュータ８２に対する電源電圧の供給がなされた際には、マイクロコンピュータ８２が初期状態にリセットされる。これにより、マイクロコンピュータ８２の動作が、プログラムの最初から実行されるようにする。このとき、必要に応じて、メモリに一時的に記憶しているデータのリセットを行うようにしてもよい。
【００９５】
通信端子８３は、マイクロコンピュータ８２からの残容量情報を電子機器等に出力する際に用いられる。また、電子機器等と双方向通信を行う場合は電子機器からの情報を受信する際にも用いることができる。
【００９６】
図１１の電池パック８０のような構成とすることにより、より電池パック８０の品質、安全性を向上させることができる。
【００９７】
以上、この発明の実施形態について具体的に説明したが、この発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、この発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。
【００９８】
例えば、上述の実施形態において挙げた数値はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる数値を用いてもよい。
【００９９】
保護ＩＣの構成はこれに限ったものではなく、コントロール部に対する所定電圧の入力により機能が切り替え可能であることを満たせば、要求される機能に応じて種々の構成を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】第１の実施の形態による電池パックの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態による電池パックの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図３】その他の電池パックの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態における過放電電圧検出後のコントロール部の動作を示すフローチャートである。
【図５】第１の実施の形態において、所定時間内に電圧が復帰電圧まで復帰する場合のタイミングチャートである。
【図６】第１の実施の形態において、所定時間内に電圧が復帰電圧まで復帰しない場合のタイミングチャートである。
【図７】第１の実施の形態による電池パックの構成の一例を示す略線図である。
【図８】第１の実施の形態の二次電池の電極構成を示す断面図である。
【図９】第１の実施の形態のラミネートフィルムの構成を示す断面図である。
【図１０】第１の実施の形態の電池パックの電極構成を示す斜視図である。
【図１１】第２の実施の形態による電池パックの回路構成の一例を示すブロック図である。
【図１２】第３の実施の形態による電池パックの回路構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１，５０，８０・・・電池パック
２・・・組電池
２ａ，２ｂ，２ｃ・・・２ｎ・・・二次電池
３・・・回路基板
４・・・ヒューズ
５ａ・・・プラス端子
５ｂ・・・マイナス端子
６・・・過電流状態検出用抵抗
７・・・放電制御ＦＥＴ
８・・・充電制御ＦＥＴ
９ａ・・・過充電検出信号出力端子
９ｂ・・・過放電検出信号出力端子
９ｃ・・・レギュレータ外部出力端子
９ｄ・・・モード切替外部端子
１０・・・保護ＩＣ
１１・・・コントロール部
１２・・・電圧検出部
１３・・・電圧レギュレータ
１４・・・電源部
１５ａ・・・レギュレータ出力端子１５ａ
１５ｂ・・・モード切替端子１５ｂ
１５ｃ・・・過電流検出端子
１５ｄ・・・過充電検出端子
１５ｅ・・・過放電検出端子
【図１】
2010124640.tif 000003
【図２】
2010124640.tif 000004
【図３】
2010124640.tif 000005
【図４】
2010124640.tif 000006
【図５】
2010124640.tif 000007
【図６】
2010124640.tif 000008
【図７】
2010124640.tif 000009
【図８】
2010124640.tif 000010
【図９】
2010124640.tif 000011
【図１０】
2010124640.tif 000012
【図１１】
2010124640.tif 000013
【図１２】
2010124640.tif 000014